智能化女装纸样设计系统研究:基于特征的智能化女装纸样计算机设计系统平台开发研究
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第二节 国内外服装CAD技术发展现状与发展趋势  

CAD是计算机辅助设计(Computer Assisted Design)的简称,所谓服装CAD就是将CAD领域中的理论和技术应用到服装设计、生产、产品发展、经营管理等各个环节。它是计算机技术与服装工业完美结合的产物,是现代化的高科技工具。

一、国内外服装CAD技术发展现状

(一)国内技术发展状况

我国服装 CAD技术起步较晚,但发展速度很快。自“七五”后期,国内许多研究机构和大专院校也相继开始研究开发服装CAD技术,并逐步从实验室成功地走向市场。经过30多年的努力,我国服装CAD基本站稳了国内市场,其技术在二维CAD系统的开发上,已接近国际先进水平,系统功能比较强大,国产化的服装CAD系统已经逐渐被国内用户接受。

虽说国产服装CAD应用方面的技术同国外相比存在一定差距,但国产CAD的价格更贴近中国市场,中文页面、菜单式操作让使用者更愿意接受,其系统之间既可独立运作,又可连成一体共享资源,有些国产服装CAD系统还具有记录、重播和修改设计过程的功能,便于学习。但总体而言,国内服装 CAD系统与国外相比还有很大差距。从软件的整体技术来看,国外系统的技术覆盖面远远大于国内系统,从CAD本身来看,无论在设备的技术精度上,还是软件功能模块覆盖面上,都占有比较明显优势。

(二)国外技术发展现状

20世纪60年代初美国率先将CAD技术应用于服装加工领域并取得了良好的效果,70年代起,一些技术发达国家也纷纷向这一领域进军,取得了较好的成效。迄今,国外服装生产已经从60年代的机械化、70年代的自动化、80~90年代的计算机化发展到了网络化。纵观服装CAD各大系统的技术发展,各有所长,在世界各国拥有数千用户的美国格柏(Gerber)公司历史悠久,占据了服装CAD技术的首领地位并形成新的技术产业。格柏系统目前比较注重专业软件的通用化和操作系统的兼容性,已经进入到了软件的集成化即CIMS和硬件的CAM发展阶段。

在国际及我国影响较大的主要有法国的Lectra公司和西班牙的Investronica公司等。法国力克系统也比较注重CAD软件的服装专业化和自成体系;西班牙艾维系统则介于两者之间,同时兼顾操作系统兼容性和CAD软件的专业化。大家都在界面汉化上下了一定的工夫,在三维服装CAD系统方面,也有不小的成果,如美国、加拿大、日本等国都有研制成果推出。加拿大派特系统(PAD System)在实现简单款式从二维裁片到三维显示方面取得了阶段性进展。法国力克系统目前推广的高版本的CDI-U4IA已含有三维技术,部分实现了三维设计转化为二维裁片的功能,使得设计师可以进行虚拟的立体裁剪设计。但其技术尚不完善,首先对硬件的配置要求极高,需工作站的配置,而普通PC机根本无法运用。

二、国内外服装CAD技术发展趋势

当今社会,人类正步入一个科学技术迅猛发展的新时期,计算机科学和信息技术更是日新月异,多媒体、计算机网络、高速信息公路、神经网络、虚拟现实等给计算机信息科学带来一次又一次的革命。新的技术也将大大推动服装CAD技术的发展。从国内外具有较高水准的服装公司的研究态势和产品开发上,可以对服装CAD的发展趋势略见一斑。

(一)集成化

服装生产的全面自动化已成为当今服装业发展的必然趋势。这种全面自动化技术既包括公司经营和工厂管理的计算机信息系统(MIS系统),也包括计算机辅助设计与制造系统(CAD/CAM系统)、计算机辅助企划系统(CAP系统)。从而使产品从设计、加工、管理到投放市场所需的周期降到最低限度,提高了企业对市场的反应速度,从而提高了企业的经济效益。世界各国的专家预测,当今工程制造业的发展趋势是向CIM方向发展,CIMS正成为未来服装企业的模式。

(二)网络化

服装产业本身就是信息敏感的产业,信息的及时获取、传送和快速的反应,是企业生存和发展的基础。利用网络技术,建立企业内部的信息系统,进入国内外的公共信息网络,既可以使企业及时掌握各种信息,以利于企业的决策,又可以通过信息网络宣传自己并进行产品交易。服装CAD系统不仅属于服装企业,商家与顾客也可以与企业的CAD系统联网,直接参与设计,随着三维CAD技术的发展,人们还能够进入网络的虚拟空间去选购时装,进行任意的挑选、搭配、试穿,达到最终理想的效果。同时系统的网络化也为CIMS的实现创造了必不可少的条件。因此,服装CAD只有通过网络互连起来,才能达到资源共享,协调运作,发挥更大的效益。

(三)三维设计服装CAD

迄今为止,服装CAD系统都是以平面图形学原理为基础的,无论是款式设计、样片设计还是试衣系统,其中的基本数学模型都是平面二维模型。但是,随着人们对着装合体性、舒适性要求的提高,着装个性化时代的到来,建立三维人体模型,研究三维服装CAD技术,已经成为服装CAD技术当前最重要的研究方向和研究热点。尽管目前许多服装CAD系统,如Gerber、Lectra、PAD等含有三维试衣等技术,但仍处于探索阶段,还存在着一些较为困难的问题,与实用要求尚存距离。如何解决这些问题,是三维CAD走向实用化、商品化的关键所在。如果这一技术能真正突破,将给服装产业及相关领域带来革命。

(四)智能化

迄今为止服装CAD设计系统的指导原则是采用交互式工作方式,为设计师提供灵活而有效的设计工具。计算机科学领域中富有智能化的学科和技术,例如知识工程、机器学习、联想启发和推理机制、专家系统技术,未被成功地应用到服装CAD系统中。由于系统本身缺少灵活的判断、推理和分析的能力,使用者仅限于具有较高专业知识和丰富经验的服装专业人员,所以许多服装生产厂家在其面前望而却步。但随着知识工程、专家系统被逐渐引进服装工业,计算机将模拟人脑进行推理分析,拥有行业领域的经验、知识、听觉和语言能力,使服装CAD系统提高到智能化水平,起到启发、激发创造力和想象力的作用,发挥出更有意义的“专家顾问”“自动化设计”的作用。

(五)自动量体、试衣

随着世界时装业的主题正朝着个性化及合身裁剪方向发展。服装合体性已被广泛地认为是影响服装外观及服装舒适性的一个重要方面,它甚至被认为是影响服装销售的最重要的因素之一。这对服装CAD系统提出新的要求,即快速自动测量完整、准确的人体数据,将数据输送到设计系统,并且在电脑的屏幕上进行试衣。无接触式的测量可利用摄影中的剪影技术来确定体型,借助精密的形体识别系统来确定人体尺寸的各个部位,或者利用激光技术产生人体的三维图像。目前人们正在研究更可行的自动生成人体体型数据的软件。

三、服装CAD技术的应用效益

由于服装业产品与质量的迫切需要,服装CAD系统的实现与其功能的不断拓宽已成为近年来服装界、CAD界研究人员追求的目标之一。应用GCAD所产生的巨大经济效益,引起了世界范围内研究机构和服装行业的极大兴趣和关注,并结出了丰硕的成果。据不完全统计,日本服装CAD系统普及率已达80%,欧洲国家,已有70%以上的服装企业配备了服装CAD系统,我国有5万多家服装企业使用服装CAD系统,拥有率达2%。

PCAD系统引进后,明显提高了样板设计制作效率。据测算,国内服装企业若完成一套服装样板(包括面板、里板、衬板、推板等),按照一般人工定额,完成一档为8个工时,若以推五档计算。就须40个工时。如果采用服装CAD系统,则只需10个工时,这意味着工作周期大大缩短。据报道,内蒙古某制衣有限公司利用 1台 CAD工作站连接3台绘图输出终端,日均处理量身纸样200余套,相当于几十个有经验的打板师的日工作量,实现了“量身定做”的工业化生产,给企业带来了较好的经济效益。下表是苏州某时装公司在CAD设备引进前后的经济指标完成情况。

经济指标完成对比表

(一)CAD系统的作用

根据日本数据协会对几十家CAD用户所作的有关应用效益的调查表明,CAD系统的作用主要体现在以下几方面。

(1)90%的用户提高了产品设计的精度。

(2)78%的用户减少了产品设计与加工过程中的差错。

(3)76%的用户缩短了产品开发的周期。

(4)75%的用户提高了生产效率。

(5)70%的用户降低了生产成本。

(二)CAD系统的优势

国内亦有同类资料介绍,服装企业采用CAD技术之后企业的社会效益和经济效益都得到了显著的提高。

(1)面料利用率提高了2%~3%。

(2)产品设计周期大大缩短。

(3)产品生产周期缩短30%~80%。

(4)设备利用率提高2~3倍。

(5)节省人力或场地2/3。

综上所述,服装CAD技术在服装工业化生产中起到了不可替代的作用,可以说这项技术的应用是现代化服装工业生产的起始。因此,大力推广服装CAD技术不仅可行,而且十分必要。